电机控制要点解疑：SPWM，SVPWM和矢量控制

虽然如今作自动驾驶去了，仍是有必要把以前一年作电机控制的心得分享一下，也能方便本身往后的参考。html

(如下针对反向电动势为正弦的永磁同步电机而言)算法

目录：orm

1. SPWM和SVPWMhtm

2. 矢量控制（Space Vector）blog

1. SPWM和SVPWM同步

抛开各类控制算法等细节，从最朴素的角度出发。咱们只须要在A，B，C三相提供120相位差的正弦电压，电机就会稳定的转动起来，调节正弦电压的幅值和频率，就能调节电机的转速和扭矩。这是咱们所须要的输出。而咱们所提供的输入是稳压直流电源，电机控制中的控制二字指的就是经过6路PWM，控制6个MOS管的开断，来达到直流电源变正弦交流的目的。it

因而，这就引出了电机控制的核心手段：PWM。接下来介绍SPWM和SVPWM两种技术，这表明了电机控制建模的两种思路。io

A. SPWMform

先看图：class

SPWM的思路简单粗暴，既然输出你想要正弦波，那还不简单，把正弦电压采个样，当前你要多大的电压，我调调PWM的占空比给你就是了。好比这一秒你要1.2V，我给个10%占空比的PWM，12V的电源输出不就成了你要的1.2V了吗？电机参数，当前状态什么的，我才懒得管。

B. SVPWM

相比之下，SVPWM考虑问题的视角就彻底不同了。表面上看咱们要的输出是三相正弦波，本质上讲是正弦波产生的旋转磁场在带着转子在转动啊。既然要旋转，那仍是先看图吧：

图中的（001），（101）什么的表明的是6个MOS管的开关状态，你只须要把6个MOS管调到对应的状态，就能获得该方向的电压，做用到电机的转子上带动其旋转，这里就不深究了，到时候本身查表对着作就好了。这里须要强调的是，SVPWM在控制时已经在考虑电机的状态了，好比电机的转子运动到了某个位置，这时须要一个落在扇区1方向的电压来拖动转子的运动，那我就在（100）和（110）之间切换，来合成咱们想要的电压呗。相较于SPWM的简单粗暴，SVPWM就考虑的细致入微了。

固然SVPWM的好处也是不言而喻的，在所需电压转动，扇区切换的途中（好比电压从扇区1旋转达到了扇区2），咱们只须要把以前的（100）换成（010），而（110）彻底不用动，这样就避免的SPWM为达目的，不择手段段，在那疯狂瞎变换MOS开断的疯狂行径，能大大减小MOS开断的损耗。

这里提一句，为何电机控制用的是中心对称PWM而不是边缘触发，由于按着SVPWM的思路走，每次状态变换只须要改变一个MOS管的开关状态，见下图：

2. 矢量控制（Space Vector）

很少bb：

什么Park，Clark变换我就很少说了，之因此咱们费尽心思在这搞什么矢量控制，坐标变换，把好好的三相变成旋转的两相X,Y坐标系里面去，是由于变过去了之后，你会发现 Ia, Ib 的幅值固定了，变量被分离到了旋转角θ里面去了。电流的指望值固定了，就能够用PID来控制啦！！！ 对，折腾了这么久，咱们就是想用PID，这就是电机控制的核心，现代控制虽然好，工业界只爱PID ：）

啰嗦一句，clark仍是Park变换里面有个2/3仍是2/3 的系数变换，是在作相电压与线电压的变化，首先你要知道PMSM在控制时三相是一直在导通的，而不像BLDC只有两相同时导通。2/3具体推导见下图：

Reference：

1. https://www.zhihu.com/question/26858454

2. https://read01.com/KA66o6.html#.WuyBO6Qvypo

3. https://www.ti.com/lit/an/spra588/spra588.pdf

4. https://www.nxp.com/docs/en/supporting-information/DWF13_AMF_AUT_T0526.pdf